Solstrålning i rött till violett våglängder spränger en solcell med tillräckligt med energi för att skapa el. Men solceller svarar inte på alla former av ljus. Våglängderna i det infraröda spektret har för lite av den energi som behövs för att jostla elektroner lös i solcellens kisel, den effekt som producerar elektrisk ström. Ultravioletta våglängder har för mycket energi. Dessa våglängder skapar enkelt värme, vilket kan minska cellens effektivitet. Solceller kräver vissa våglängder i ljusspektrumet för att generera användbara mängder elektricitet.
En solcells anatomi
En sol- eller fotovoltaisk cell är en tvåskiktsmix av kisel; ett lager, kallat N-typ, innehåller spår av element som arsenik för att ge materialet en negativ elektrisk laddning; Det andra skiktet, kallat P-typ, är laced med andra element som ger en positiv laddning. Elektriskt fungerar de två sidorna som batterierna på ett batteri; När den ansluts till en krets, strömmar en elektrisk ström från den positiva sidan, genom kretskomponenterna och till solcellens negativa sida. Vissa solceller använder kisel i kristallform; andra använder en amorf eller glasliknande kisel. Kristallkisel tenderar att vara effektivare vid omvandling av ljus men kostar mer än den amorfa typen.
Effekt av ljusstyrka
Ljusstyrka eller ljusstyrka är mängden ljus som lyser på en solcell. I totalt mörker producerar en cell ingen el. När mängden ljus ökar, gör det också cellens ström. På en viss nivå av ljusstyrka når emellertid cellens utgång en gräns; bortom denna punkt ger mer ljus ingen ytterligare ström. En solcells specifikationer inkluderar en nominell spänning och strömvärdering som är cellens uteffekt under direkt starkt solsken. För att få mest utmatning från en solcell är det viktigt att möta det mot solen så direkt som möjligt. En solpanelinstallatör, till exempel, kommer att montera en panel i en vinkel som fångar mest av solens strålar. Vinkeln beror på var du befinner dig på jorden: ju längre norr eller söder är du från ekvatorn, desto brantare vinkeln. Vissa solenergi "gårdar" har paneler på en mekanism som lutar, spårar solens dagliga rörelse på himlen.
Spektrum, våglängd och färg
Synligt ljus är en del av det elektromagnetiska spektret, en form av energi som också inkluderar radiovågor, ultraviolett och röntgenstrålar. Regnenbågens färger som finns i synligt ljus representerar olika våglängder; Våglängden för den röda färgen är till exempel ca 700 nanometer eller miljarder av en meter och 400 nanometer är våglängden för violett. Solceller svarar på många av samma våglängder som detekteras av det mänskliga ögat.
Solljus eller konstljus
Solceller fungerar i allmänhet bra med naturligt solljus, eftersom de flesta användningsområden för soldrivna enheter är utomhus eller i rymden. Eftersom konstgjorda ljuskällor som glödlampor och glödlampor mimar solens spektrum, kan solceller också fungera inomhus och driva små apparater som räknare och klockor. Andra konstgjorda källor som lasrar och neonlampor har mycket begränsade färgspektra; solceller kanske inte fungerar lika effektivt med sitt ljus.
